Ocena bezpieczeństwa pracowników przy wysokich obciążeniach termicznych

• Autorzy: Wacławik J. , Cygankiewicz J. , Knechtel J.

Warianty tytułu

EN

The assessment of workers safety in high heat loads

• Konferencja: Nowe technologie zwalczania zagrożeń naturalnych w kopalniach węgla kamiennego. I Konferencja naukowo-szkoleniowa (13-14 luty 2008 ; Jaworze, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W referacie omawiane są niektóre zagadnienia związane z cieplnymi warunkami pracy w wyrobiskach kopalń głębokich. Mikroklimat tych wyrobisk kształtują procesy wymiany ciepła i masy (wilgotności) na drodze przepływu powietrza od wlotu do kopalni do miejsc pracy. Głównymi źródłami ciepła są pracujące maszyny, skały o wysokiej temperaturze pierwotnej oraz zamieniona na energię wewnętrzną energia potencjalna powietrza w polu siły ciężkości (autokompresja). Przy niskiej temperaturze i wilgotności powietrza i przy niewielkim wydatku energetycznym ciepło z ciała pracownika odprowadzane jest do otoczenia przede wszystkim drogą konwekcji. W trudnych warunkach klimatycznych oraz przy umiarkowanym lub wysokim metabolizmie dominującą rolę odgrywa parowanie potu. W temperaturze powietrza przewyższającej temperaturę skóry ciała pracownika jedynym mechanizmem odprowadzenia ciepła jest parowanie potu. Wiążący się z wymianą ciepła stan obciążenia termicznego pracownika może być modelowany numerycznie metodami bilansu cieplnego ciała pracownika, sporządzanego dla ustalonej lub nieustalonej wymiany ciepła. Wiele wzorów zastosowanych w obliczeniach zaczerpnięto z norm PN-EN 12515 (2002): "Analityczne określanie i interpretacja stresu cieplnego z wykorzystaniem oblicze- nia wymaganej ilości potu" oraz ISO 7933 (2004) ,Analityczne określenie i interpretacja stresu cieplnego na podstawie obliczeń obciążenia cieplnego". I Referat przedstawia próbę zastosowania metodyki oceny obciążenia cieplnego w środowisku gorącym w nietypowych warunkach, związanych z dużym wysiłkiem fizycznym, w szczególności ratowników górniczych. Zastosowana metoda została przedstawiona w licznych pracach fizjologów, które powstały stosunkowo niedawno. Na ich podstawie opracowano międzynarodowe i europejskie normy.

EN

Some problems connected with the thermal conditions of the work in deep mine workings are discuss I in this paper. The processes of the warmth and mass (moisture) exchange on the way of the air flow, from mine inlet to the places of the work, are forming the microclimate of these workings. Working machines, rocks with the high primary temperature and the potential energy of the air in the field of the gravity force - which is exchanged into internal energy - are the principally sources of the heat. Near low temperature and the moisture of the air and near the small expenditure of energy the warmth from the worker body is carrying away to environment first of all in the convection way. In difficult climatic conditions and with reasonable or high metabolism the dominant meaning has the sweat evaporation. Evaporation of the sweat is the only mechanism of canying away the heat when the temperature of the air is higher than the temperature of the skin. The state of heat load of the worker - joining with the warm exchange - can be modeled using the numeric methods of the thermal balance of worker body, prepared for steady or transient exchange of warmth. Many formulas applied in calculations were taken from standards: PN-EN 12515 (2002): "Analytic defining and the inte?retation of thermal stress using the calculation of required quantity of the sweat" and ISO 7933 (2004) "Analytic qualification and the interpretation of thermal stress on the basis of the thermal load calculations".

Słowa kluczowe

PL

warunki cieplne w kopalni; bezpieczeństwo; termoregulacja; czas pracy

EN

thermal conditions; safety; thermoregulation; working time

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2008
• Tom: Wyd. spec. nr 2
• Strony: 149--166
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.

Twórcy

autor

Wacławik J.

autor

Cygankiewicz J.

autor

Knechtel J.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• 1. Adamus B., Posta V. (2000): Przyczynek do problemu reakcji w warunkach podwyższonej temperatury i wysokiej wilgotności względnej, Międzynarodowa Konferencja n/t Ratownictwa Górniczego, CSRG, Bytom-Lubłiniec-Kokotek.
• 2. Borodulin-Nadzieja L., Wacławik J., Turkiewicz Wł. (2000): O cieplnych warunkach pracy w trudnych warunkach klimatycznych, Międzynarodowa Konferencja n/t Ratownictwa Górniczego, CSRG, Bytom-Lubliniec-Kokotek.
• 3. Bresser G., Kampmann B. (2000): Normy czasu pracy (ograniczonego przebywania podczas akcji ratowniczych w warunkach wysokich temperatur i wysokiej wilgotności atmosfery otoczenia w kopalniach węgla w Niemczech), Międzynarodowa Konferencja na temat Ratownictwa Górniczego, Bytom-Lubliniec-Kokotek.
• 4. Bugajska J,, Goldstein Z., Marszałek A. i inni (2000): Fizjologiczne kryteria czasu pracy ratowników w trudnych warunkach mikroklimatu, Część projektu celowego realizowanego przez CSRG w Bytomiu i CIOP w Warszawie, maszynopis.
• 5. Dębowski M.T. (2000): Ustalenie bezpiecznego czasu pracy w warunkach obciążenia cieplnego, Międzynarodowa Konferencja na temat Ratownictwa Górniczego, Bytom-Lubliniec-Kokotek, 8-9 maja.
• 6. Goldstein Z., Kajdasz Z. (2002): Wpływ warunków mikroklimatu na bezpieczeństwo ratowników górniczych podczas akcji ratowniczych prowadzonych w trudnych warunkach mikroklimatu w podziemnych zakładach górniczych. Fizjologiczne kryteria bezpiecznego czasu pracy ratowników w trudnych warunkach mikroklimatu. Zbiór materiałów szkoleniowych Miedziowego Centrum Kształcenia Kadr, Szklarska Poręba, październik-Hstopad.
• 7. Kielblock A.J. (1992): The Aetiology of Heat Stroke as a Basis for Formulating Protective Strategies, Fifth International Mine Ventilation Congress, R. Henp, Johannesburg.
• 8. de Klerk Ch. (2000): Kryteria doboru członków zastępów ratowniczych w RPA, Międzynarodowa Konferencja na temat Ratownictwa Górniczego, Bytom-Lubliniec-Kokotek, Koradecka D. (red) (1997): Bezpieczeństwo Pracy i Ergonomia, CIOP, Warszawa.
• 9. Kozłowski S. (1986): Granice przystosowania, WP, Warszawa.
• 10. Lehmann G. (1966): Praktyczna fizjologia pracy, tłum. z jęz. niemieckiego, PZWL, Warszawa.
• 11. Malchaire J., Piette A., Kampmann B., Mehnert P.& Gebhardt H., Havenith G., Den Hartog E., Holmer L, Parsons B., Alfano G., Griefahn B. (2001): Development and Validation of the Predicted Heat Strain Model, Ann. Occup. Hyg, Vol 45, No 2, pp. 123-135.
• 12. B.Malchaire J.,Kampmann B., Havenith G., Mehnert P., Gebhardt H. (2000): Criteria for Estimating Acceptable Exposure Times in Hot Working Environments: a review, Int. Arch. Occup. Environ Health, 73. M.Malchaire J.,Kampmann B., Gebhardt H., Mehnert P., Alfano G. (1999): The Predicted
• 13. Heat Strain Index: Modifications brought to the required Sweat Rate index. Heat stress, Barcelona, p. 45-50.
• 15. Mcpherson M.J. (1992): Physiological reaction to climatic conditions, Chapter in: Subsurface ventilation and environmental engineering. Chapman & Hall, London.
• 16. McPherson M.J. (1992): The generalization of air cooling power, Fifth International Mine Ventilation Congress, R, Hemp, Johannesburg.
• 17. Mehnert P., Malchaire J., Kampmann B., Piette A., Griefahn B., Gebhardt H, (2000): Prediction of the Average Skin Temperature in Warm and Hot Environments, Eur. J. Appl. Physiol. Vol. 82, pp. 52-60.
• 18. Parsons K.C., Havenith G., Holmer I., Nilsson H., Malchaire J. (1999): The Effect of Wind and Human Movement on the Heat and Vapour Transfer Properties of Clothing, Ann. Occup.Hyg, Vol. 43, No 5, pp. 347-352.
• 19. Piekarski B. (1999): Heat Stress - What to do in Practice - Selection, Training and Shot and Long Terms Surveillance of Workers Exposed to Heat: The Situation in Germany, Heat Stress, Barcelona, p. 85-86.
• 20. Schutte P.C., Kielblock A.J. (1997): Heat stress protection in abnormally hot environments. Sixth International Mine Ventilation Congress, Pitsburgh.
• 21. Stewart J.M., Whillier A. (1979) A Guide to the Measurement and Assessment of Heat Stress in Gold Mines, JMVentSocSA, 32, nr 9, s. 169-178.
• 22. Stewart J.M. (1982) Fundamentals of Himian Heat Stress, Environment Engineering in S.A. Mines, The Mine Ventilation Society of South Africa.
• 23. Stewart J.M. (1982): Practical Aspects of Human Heat Stress, Environment Engineering in S, A. Mines, The Mine Ventilation Society of South Africa.
• 24. Strang J.& Mackenzie-Wood P. (1990): A Manual on Mines Rescue, Safety and Gas Detection, II wyd. The Southern Mines Rescue Station, Australia.
• 25. Wacławik J., Cygankiewicz J., Knechtel J. (1999): Warunki klimatyczne w głębokich kopalniach, Wyd.2 CPPGSMiE PAN, Kraków.
• 26. Wacławik J., Branny M. (2006): Zasady oceny obciążenia termicznego metodą modelowania wymiany ciepła między pracownikiem a otoczeniem, Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie, Miesięcznik WUG, 1 (137), s. 3-13.
• 27. Wyndham CH., Heyns A.J. (1973): The Probability of Heat Stroke Developing at Different Levels of Heat Stress, Arch. Sci. Physiol. 27: A 545-562.
• 28. Allgemeines Berggesetz fur die Preuvischen Staaten vom 24. Juni 1865, Novelle vom 14 JuU 1905, Art. II, §§ 93 a-e. 29.
• 29. ISO DIS 7933 (2004): Ergonomics of the Thermal Environment. Analytical Determination and Interpretation of Heat Stress "Using Calculation of the Predicted Heat Strain, International Standardisation Organisation, Geneva.
• 30. ISO DIS 9920 (2005): Ergonomics of the Thermal Environment - Estimation of the The mal Insulation and Evaporative Resistance of a Clothing Ensemble, International Standardisation Organisation, Geneva.
• 31. Heat Stress in Mining, U.S. Department of Labor Mine Safety and Health Administration, National Mine Health and Safety Academy, Safety Manual No. 6, Reprinted 1999.
• 32. Polska Norma PN-EN 12515 (2002): Środowiska gorące. Analityczne określanie i interpretacja stresu cieplnego z wykorzystaniem obliczenia wymaganej ilości potu.